Обработка детали "корпус натяжителя"

Составление маршрутной карты обработки детали "корпус натяжителя". Выбор установочных элементов приспособления и место их расположения. Определение погрешности базирования, закрепления обрабатываемой детали. Определение конструкции зажимных устройств.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.05.2015
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПКГХ. 151001. ТМ-311.05.000.ПЗ.

Изм.

Лист

№ Документа.

Подпись

Дата

Пояснительная записка.

Литера

Лист

Листов

Разработал

Виноградов М.Д.

Проверил

Александрова Т.О.

ПКГХ

Утвердил

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Описание детали. Анализ технологичности детали

1.2 Составление маршрутной карты обработки

1.3 Выбор оборудования для операции (характеристика и модель станка)

1.4 Расчет сил резания для операции

2. Специальная часть

2.1 Выбор схемы базирования детали

2.2 Выбор установочных элементов приспособления и место их расположения

2.3 Выбор зажимных устройств и место приложения сил зажима

2.4 Выбор и обоснование силового привода для зажима детали в приспособлении

3. Расчетная часть.

3.1 Определение погрешности базирования, закрепления обрабатываемой детали

3.2 Расчет необходимой силы зажима обрабатываемой детали

4. Конструкторская часть

4.1 Установка приспособления на станке

4.2 Основные элементы приспособления

4.3 Конструкция зажимных устройств

Заключение

Список литературы

Введение

корпус натяжитель деталь приспособление

Создание материально-технической базы и необходимость непрерывного повышения производительности труда ставит перед машиностроителями весьма ответственные задачи.

Основное требование к современному производству - дать как можно больше продукции лучшего качества и с наименьшей стоимостью - относится прежде всего, к машиностроению, призванному обеспечить технический прогресс всех отраслей народного хозяйства. Выполнение этого требования обеспечивается не только за счет простого количественного роста производства (нового капитального строительства, увеличение рабочей силы, модернизации устаревшего оборудования и создания нового), но и путем лучшего использования имеющейся техники, хорошей организации труда, внедрения передовой технологии, распространения передового опыта и применения прогрессивной оснастки.

Интенсификация производства в машиностроении связана с модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В машиностроении в общем объеме средств технологического оснащения примерно 50 % составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

повысить производительность и облегчить условия труда в результате механизации приспособлений;

расширить технологические возможности используемого оборудования.

В настоящее время в области конструирования и эксплуатации приспособлений накоплен большой опыт как в отечественной, так и в зарубежной машиностроительной промышленности. Созданы типовые конструкции высокопроизводительных приспособлений, обеспечивающие высокую точность и экономичность изготовления деталей.

Некоторые вопросы конструирования приспособлений получили научное обоснование. К ним относятся вопросы принципов базирования и расчета погрешностей изготовления деталей в приспособлениях, создание методики расчета усилий закрепления и обеспечения прочности зажимных устройств. Разработана методика расчета экономической целесообразности выбора того или иного варианта приспособлений.

Большой вклад в совершенствование учения о приспособлениях внесли наши ученые Б.С. Балакшин, А.В. Яхин, Д.И. Решетов.М.А. Ансеров, В.С. Корсаков и др.В представленной пояснительной записке изложена информация необходимая для того, чтобы рассчитать, спроектировать и изготовить по возможности простое, надежное и удобное, в обращении, отвечающее стандартам и требованиям производства станочное приспособление для фрезерования паза в детали «Фланец» в условиях среднесерийного производства.

1. Общая часть

1.1 Описание детали, анализ технологичности детали

Деталь «Корпус натяжителя» относится к группе тел вращения. Деталь состоит из тела вращения, имеющего овальный фланец,на торцевой поверхности которого имеются два отверстия Ш6.5Н12(+0,18) на глубину 4.

Внутри детали выполнено ступенчатое отверстие Ш16H8(+0,21) на глубину

44 и Ш12Н12(+0,21) на глубину 9.

Деталь имеет хорошие базовые поверхности, имеется возможность обработки поверхностей на проход.

Материал детали: литьевая сталь марки 20Л ГОСТ 977-75.

Химический состав 20Л ГОСТ 977-75

Медь,

%

Магний,

%

Марганец,

%

Цинк,

%

Железо,

%

Кремний,

%

0,1

4,8

0,3

0,2

0,5

0,5

Механические свойства 20Л ГОСТ 977-75

Предел прочности

27

Предел текучести

15

Относительное удлинение

23

Относительное сужение

-

Твердость по Бриннелю

70

Заменитель-стали: 25Л,30Л.

Вид поставки-отливки Гост 977-75

Назначение -арматура,фасонные отливки деталей общего машиностроения, методом выплавляемых моделей,детали сварно-литых конструкций и другие детали,работающие при температуре от -40 до С.

В результате анализа чертежа заданной детали определенно, что чертеж содержит все необходимые сведенья о размерах, точности, качестве обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильной геометрической формы, а так же взаимного расположения поверхностей.

Даны сведенья о материале термической обработки. При выборе заготовки требуются специальная оснастка т.к. размеры детали обеспечиваются заготовкой - штамповка.

При выборе установочных технологических базовых поверхностей соблюдается принцип совмещения конструкторской и технологической баз. Элементами, увеличивающими трудоемкость заданной детали нет. Выполнения всех поверхностей обеспечивает удобный подвод стандартного режущего инструмента. В конструкции детали предусмотрены возможности удобного визуального наблюдения за процессом резания, отвода стружки.

1.2 Составление маршрутной карты обработки

Опер

Наименование и содержание операции

Оборудование

Режущий

инструмент

Измерит.

инструмент

005

Заготовительная.

Штамповать заготовку по тех. процессу штамповки.

010

Контрольная.

Контролировать марку материала и размеры заготовки.

Стол ОТК.

Слесарный инструмент

Штангециркуль

Шц-I-125-0,1 ГОСТ 166-80

015

Токарная.

Установ А

Подрезать торец

Точить Ш5Н12

Установ Б

Подрезать торец

Точить Ш20Н12

Точить Ш22Н12

Сверлить отв. Ш12

Рассверлить Ш16

Зенкеровать Ш16

Развернуть Ш16H8

Зенковать Ш17

Токарный-винторезный станок

16К20

Резец проходной

Т15К6

Штангециркуль

Шц-I-125-0,1 ГОСТ 166-80 Калибр-пробка Ш16Н8 ГОСТ

020

Сверлильная

Сверлить 2 отв. Ш6,5 на торцевой поверхности овального фланца

Радиально-сверлильный станок ГС545

Сверло с цилиндрическим хвостовиком

Ш6,5 Р6М5

ГОСТ10902-77

Штангециркуль

Шц-I-125-0,1 ГОСТ 166-80; Калибр-пробка Ш6.5Н7 ГОСТ

025

Слесарная.

Зачистить заусенцы и притупить острые кромки.

Верстак

Слесарный инструмент

1.3 Выбор оборудования для операции (характеристика и модель станка)

Радиально-сверлильный станок ГС545

Наибольший условный диаметр сверления, мм, в стали

45, возможна обработка отверстия
до 50мм при подаче 0,1 мм/об.

Наибольший диаметр нарезаемой резьбы в стали

М24

Вылет шпинделя (макс/мин), мм

1100/320

Расстояние от торца шпинделя до плиты (макс/мин), мм

1250/80(80 ниже плоскости плиты)

Ход шпинделя

250

Суммарный угол поворота рукава вокруг колонны, град.

360

Угол поворота сверлильной головки, град.

(+/-)45

Конус шпинделя

Морзе 4

Размеры рабочей поверхности плиты, мм

1250x760

Размеры Т-образных пазов, мм

18

Количество ступеней частот вращения шпинделя

12

Частота вращения шпинделя, мин-1

45-63-90; 125-180-250;
355-500-710; 1000-1400-2000

Количество подач

4

Величина подач шпинделя, мм/об

0,056; 0,1; 0,18; 0,32

Мощность привода главного движения, кВт

3.0

Привод подъема рукава по колонне

электромеханический ручной

Размер съемного коробчатого стола, мм

500x360x400

Габаритные размеры станка (LxBxH), мм, не более

1800x925x2260

1.4 Расчет сил резания для операции

Скорость резания - окружная скорость сверла.

м/мин

Где T - стойкость, мин; Т = 25мин- стр290 таб.40

V - скорость резания, м/мин;

- подача, мм/об;

t - глубина резания, мм;

D - диаметр сверла, мм;

; q; m; y; - показатели степени.

- общий поправочный коэффициент,

- стр282 ( 4 ), где

- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент, на инструментальный материал;

- коэффициент, учитывающий глубину сверления;

Принимаем:

= 7,0; q = 0,4; m = 0,2; y = 0,7; [2, стр.289; т.39]

Т = 25 мин [2, стр.290; т.40]

t = 4 мм;

= 0,1; D= 6,5мм [2, стр.174; т.65]

= 1 [2, стр.263; т.4]

= 1 [2, стр.263; т.5]

= 1 [2, стр.263; т.6]

м/мин

Принимаем V = 11 м/мин

Частота вращения шпинделя n:

[об./мин]

Где V - скорость резания, м/мин;

- диаметр сверла, мм;

об/мин

Уточняем по паспорту станка n = 500 об/мин.

Следовательно, считаем

м/мин.

Крутящий момент

[Н·м], где

Принимаем:

= 0,03; y = 0,8; ; q = 2;

= 1,0

[ Н ·м]

Сила резания

[Н], где

- коэффициент

D

- диаметр сверла, мм;

-

подача, мм/об;

Принимаем:

= 52; y = 0,7; ; q = 1;

= 1,0

[ Н ]

Мощность резания определяется по формуле:

[ кВт ]

= 0,4 [ кВт ]

Основное машинное время определяется по формуле:

[ мин ]

L

- длина обрабатываемой поверхности плюс врезание и перебег, мм;

i

- количество проходов;

-

подача, мм/об;

[ мин ]

[ мин ] 2 отв.

2. Специальная часть

2.1 Выбор схемы базирования детали

При проектировании технологического процесса механической обработки выбираю установочные базы обрабатываемой детали для каждой операции, от которых зависит точность обработки детали. Установка обрабатываемой детали базовыми поверхностями в приспособлении определяет ее положение относительно режущего инструмента. Поэтому при выборе базовых поверхностей буду руководствоваться правилом «совмещения баз», а именно буду стремиться к совмещению технологических установочных баз с конструкторскими и измерительными базами. Способ установки детали для обработки на станке, выбирается с учетом типа производства. Для серийного, среднесерийного, производства деталь для обработки на станке устанавливают непосредственно в приспособление.

Согласно маршрута обработки на операции 020 сверлильная требуется сверлить 2 отверстия Ш6.5Н12(+0,43)

Операция будет выполняться на радиально-сверлильном станке модели ГС545, сверлом с цилиндрическим хвостовиком Ш6.5 ГОСТ 17274.

Обозначение

D

L

l

2300-3079

6.5

70

31

Исходя из этого, для сверлильной операции выбираю следующие базирующие поверхности:

Двойная направляющая базирующая поверхность -отверстие Ш16Н8(+0,023) , лишает заготовку четырех степеней свободы.

Упорная базирующая поверхность -лишает заготовку одной степени свободы.

Схема базирования.

Вывод:

Из всего этого следует, что заготовка в приспособлении базируется по плоскости и отверстию, и лишена 5 степеней свободы.

2.2 Выбор установочных элементов в приспособлении и место их расположения

Установочные элементы (опоры) приспособлений служат для установки на них базовыми поверхностями обрабатываемой заготовки.

Число и расположение установочных элементов должно обеспечивать необходимую ориентацию заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования.

Схема базирования.

Заготовка будет базироваться в приспособлении по плоскости и одному отверстию. Следовательно, установочными элементами в данном приспособлении будут являться:

1. Опорная пластина.

Она представляет собой призматическую деталь, в которой имеются резьбовые отверстия и отверстия под штифты служащие для крепления и ориентации опорной пластины на корпусе приспособления, а также одно отверстие для установки пальца.

2. Палец.

· Длинный цилиндрический Ш16 f6

Палец крепится к опорной пластине методом запрессовки в отверстия опорной пластины.

Принимаю диаметры установочных поверхностей постоянного пальца:

Диаметр отверстия в детали

Диаметр длиного цилиндрического пальца

Ш16H8(+0,027)

d = Ш16 f6

Установочные элементы приспособления, в процессе работы, подвергаются наибольшему износу, поэтому материал для изготовления установочных элементов выбираю Сталь 45ГОСТ 1050-88, Сталь 20 ГОСТ 1050-88, Сталь 20Х ГОСТ 4543-71- для повышения износостойкости и подвергаю термообработки до НRC 58…62.

2.3 Выбор зажимных устройств и место приложения сил зажима

Обоснованием для выбора типа зажимного механизма служит:

1) Приспособление проектируется для обработки заготовок в серийном, среднесерийном производстве;

2) Сила резания на данной сверлильной операции будет составлять =1140 Н

Для обеспечения контакта заготовки с установочными элементами приспособления при закреплении точку приложения зажимного усилия выбираю так, чтобы направление его действия было поверхности опорного элемента.

При выборе зажимного устройства приспособления буду руководствоваться следующим требованиям:

1) При зажиме не изменять первоначально заданное положение заготовки.

2) Сила зажима должна обеспечивать надежное закрепление детали и не допускать сдвига, поворота и вибрации заготовки при обработке на станке.

3) Зажим и открепление заготовки производится с минимальной затратой сил и времени рабочего.

4) Зажимной механизм должен быть простым по конструкции, компактным, максимально удобным и безопасным в работе (min габаритные размеры и число съемных деталей; устройство управления зажимным механизмом должно располагаться со стороны рабочего).

Исходя из вышесказанного, в данном станочном приспособлении буду использовать накладной кондуктор, шток, который соединен с гайкой ГОСТ 8918-69 и шайбой быстросъемной по ГОСТ 4087-69.

2.4 Выбор и обоснование силового привода для зажима детали в приспособлении

Выбрав конструкцию зажимных устройств, выберу конструкцию силового привода для их перемещения при зажиме и разжиме заготовки в приспособлении.

Выбирать конструкцию привода буду исходя из конкретных условий выполнения операций:

· типа производства - серийное, среднесерийное;

· величина силы резания=1140 Н, действующая на заготовку при выполнении операции,

· конструктивных особенностей заготовки, а именно материал обрабатываемой заготовки-Литьевая сталь(20Л) хорошо обрабатывается резанием, в отожженном состоянии при HB 121-126,стойка к деформации.

· типа станка-радиально сверлильный ГС545.

Зажимное устройство в приспособлении будет приводиться в движение мембранным пневмоцилиндром, прилагающим исходное усилие Ри.

Эти устройства называют зажимным пневматическим приводом.

3. Расчетная часть

3.1 Определение погрешности базирования, закрепления обрабатываемой детали

Погрешностью базирования называют разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на заданный размер заготовки режущего инструмента.

Погрешностью базирования возникает, когда опорная установочная база обрабатываемой детали не совмещена с измерительной базой.

Обрабатываемая поверхность определяется двумя размерами:

1. Межцентровым расстоянием 43±0,2

2. Диаметром отверстия 16Н8(+0,027)

Рассмотрим погрешности базирования для каждого размера конкретно.

1. 1. Погрешность базирования на размер межцентрового расстояния 43±0,2 будет возникать, так как установочная и измерительная базы не совмещены.

Габаритный размер «Корпуса натяжителя» Ш22h12(-0,35) обработан на предыдущих операциях: 010 Токарная.

На настроенном станке ось сверла занимает определенное положение, а измерительная база будет изменять свое положение от MAX значения до MIN значения, т.е. в пределах допуска на габаритный размер детали.

= = 0,35

где, - допуск на габаритный размер «Корпуса натяжителя» Ш22h12(-0,35).

2. Погрешность базирования на диаметр отверстия Ш16Н8(+0,027) не будет возникать, так как этот размер будет обеспечиваться инструментом, т.е. сверлом с цилиндрическим хвостовиком Ш6.5 ГОСТ 17274.

Определим погрешность базирования при установке заготовки на палец длинный цилиндрический - Ш16 f6

Принимаю диаметры установочных поверхностей постоянных пальцев:

Длинный

цилиндрический - d = Ш16 f6

Диаметр отверстия в детали Ш16Н8(+0,027)

Примем следующие обозначения (мм):

S 1min - минимальный зазор в сопряжении первого отверстия с цилиндрическим пальцем;

D1 - диаметр отверстия детали

Принимаю:

Dmin=16-0=16 мм

Dmax=16+0.027=16.027 мм

dmax=16-0,016=15,984 мм

dmin=16-0.027=15,973 мм

Вывод: Чем выше квалитет точности цилиндрического пальца и отверстия, тем меньше зазор между пальцем и отверстием обрабатываемой детали, следовательно меньше погрешность базирования.

Погрешность базирования =0,21 меньше, чем допуск на размер межцентровое расстояние ±0,43 следовательно, точность на размер межцентрового расстояния мы обеспечим.

3.2 Расчет необходимой силы зажима обрабатываемой детали

Для определения силы зажима обрабатываемой детали, найденно значение сил резания.

В данном случае сила резания Ро и сила зажима Wз, действуют в параллельном друг другу направлении, и сила зажима будет определяться по формуле:

[Н]

где =1140 Н

= 1140 [Н]

Определим исходное усилие по формуле:

где

f - коэффициент трения между опорным торцом и заготовкой, f=0,1…0,25;

D - наружный диаметр опорного торца винта или гайки, мм;

W - усилие зажима, Н;

Принимаю:

коэффициент трения между опорным торцом и заготовкой, f=0,1

4. Конструкторская часть

4.1 Установка приспособления на станке

Станочное приспособление устанавливается на рабочую поверхность стола радиально-сверлильного станка ГС545.

Нужную ориентацию приспособления на столе станка относительно режущего инструмента, а так же исключение смещения приспособления обеспечивают шпонки и центровик - направляющие элементы приспособления.

При монтаже приспособления шпонки вводятся в направляющие стола (Т-образные пазы), а центровик устанавливается в отверстие в столе станка.

Закрепление приспособления осуществляется с помощью “Т”-образных болтов и гаек, которые с одной стороны устанавливаются в пазы стола, а другой в проушины корпуса.

4.2 Основные элементы приспособления

Основными элементами приспособления будут являться:

1. Установочные элементы (опорная пластина и один длинный цилиндрический палец) - для определения положения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента.

1.1. Опорная пластина.

Она имеет призматическую форму.

В пластине имеются резьбовые отверстия и отверстия под штифты служащие для крепления и ориентации опорной пластины на корпусе приспособления, а также отверстие для запрессовки длинного цилиндрического пальца.

1.2. Один пальца.

· Длиный цилиндрический Ш16 f6

Палец крепится к опорной пластине методом запрессовки в отверстие.

2. Зажимные элементы - для закрепления обрабатываемой заготовки в приспособлении, буду использовать зажимной пневматический привод.

3. Направляющие элементы (шпонки) - для придания требуемого направления движению режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Шпонки располагаются на корпусе приспособления и крепятся к нему при помощи винтов.

4. Корпус приспособления - основная часть, на которой размещены все элементы приспособлений. Корпусом в данном приспособлении является основание. Это базовая деталь, на которой крепятся все другие элементы приспособления.

Корпус представляет собой призматическую деталь, изготовленную из листового проката с последующей механической обработкой.

На основании имеются сквозные резьбовые отверстия и сквозные отверстия под штифты, отверстия под винты.

5. Крепежные элементы (болты, винты и штифты) - для соединения и ориентации отдельных элементов, входящих в сборку, между собой.

4.3 Конструкция зажимных устройств

В данном приспособлении буду использовать зажимной пневматический привод.

Зажимной пневматический привод имеет следующие преимущества:

1. Простота конструкции;

2. Надежность закрепления;

3. Отсутствует утечка воздуха из рабочей части камеры;

4. Простота изготовления;

5. Меньшие размеры и вес;

6. Высокая долговечность простота ремонта. Ресурс от 6000 до 1 млн. включений;

7. Нечувствительна к качеству воздуха;

8. Не требует смазки;

Основные элементы конструкции зажимного пневматического привода:

1 Основание

2 Крышка

3 Палец цилиндрический

4 Втулка направляющая

5 Плита накладная

6 Кондукторная плита

7 Винт ГОСТ 1491-75

8 Винт ГОСТ 1591-75

9 Гайка ГОСТ 8818-69

10 Гайка ГОСТ 8918-69

11 Диафрагма ГОСТ 9887-61

12 Ниппель ГОСТ

13 Пружина ГОСТ 13765-68

14 Уплотнитель резиновый ГОСТ 6678-72

15 Шайба быстросъемная ГОСТ 4087-69

16 Штифт ГОСТ 3218-75

17 Штифт ГОСТ 3118-75

Закрепление и раскрепление заготовки производится при помощи зажимного пневматического привода и быстросъемной шайбы поз. 15, что значительно облегчает установку новой заготовки.

В зависимости от требуемого усилия зажима Q и допускаемого напряжения шпильки резьбовой на растяжение определяют номинальный наружный диаметр шпильки резьбовой:

[мм.]

мм

[] - допускаемое напряжение на растяжение, которое выбирается в зависимости от материала винта при переменной нагрузке.

[] = 58…98 МПа

Следовательно, номинальный наружный диаметр шпильки резьбовой должен быть мм.

Заключение

Применение станочного приспособления позволит:

1) уменьшить основное и вспомогательное время благодаря исключению операции разметки заготовок перед обработкой.

2) повысить точность обработки.

3) облегчить труд станочника, использовать рабочих с более низкой квалификацией.

4) повысить производительность труда.

5) расширить технологические возможности станков.

6) создать условия для автоматизации и механизации станков.

7) снизить себестоимость изготовления продукции.

Список литературы

1. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. М. Машиностроение 1990г.

2. Касиловой А.Г. и Мещеряков Р.К. Справочник технолога. машиностроителя. В 2-х т. Т2. М. Машиностроение. 1985г.

3. Шатилов А.А. Станочные приспособления справочник. Т1 М. Машиностроение 1984г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.